JP2652634B2 - クラツチ制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、自動車におけるクラッチ制御方法に関す
る。

［従来の技術］ 従来、自動車における歯車変速機の自動クラッチ操作
において、その歯車変速機の変速をする際は、第１速の
みならず、第２速以上の全ての変速段における変速にお
いても、クラッチにおけるプレッシャープレートの戻し
を、その全行程にわたって戻していた。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、上記のように、その変速操作の際において、
全ての変速段について、プレッシャープレートをその全
行程、戻していたのでは、その変速操作において、変速
の所用時間を大きくしてしまい、運転者にフィーリング
の悪さを感じさせてしまう。

このことは、その変速操作を運転者自身が手動によっ
て行うときは、その運転者自身が、クラッチを全行程踏
み戻してゆくのであるから、その変速に要する時間が長
くなっても、運転者自身に不自然さを感じさせないが、
これが自動的に変速される構成になっている歯車変速機
においては、運転者の意志とは無関係に変速が行われる
ため、その変速が可能な限り短い時間に行われないと、
その変速中における動力の切れた状態を不自然に感ずる
ことになるからである。

本発明の目的は、上記のような問題を改良して、変速
時間の短いクラッチ制御方法を提供することにある。

［問題点を解決するための特徴］ 自動車の停止状態から第１速あるいは後退運転へ設定
した発進時におけるクラッチの自動操作においては、ク
ラッチにおけるプレッシャープレートの全行程を戻し、
歯車変速機における第１速あるいは後退の変速位置への
歯車設定が完了すると、制御装置がプレッシャープレー
トをクラッチ再係合の状態に戻してゆく。

このように第１速あるいは後退運転の発進時における
歯車変速の状態においては、その変速歯車系の回転慣性
モーメントが大きくなっているため、クラッチを完全に
切り離して、クラッチにおける引きずりトルクを無くし
ておく必要があるからである。

これに対し、歯車変速機の自動変速の際において、第
１速以外の高変速段への変速の際は、 該変速の開始から歯車切換えが終了するまで、クラッ
チにおけるプレッシャープレートの戻しを、その全戻し
の行程中、途中の戻し位置まで戻して、該プレッシャー
プレートをその途中位置に固定しておき、 該歯車切換えが完了した直後に、該プレッシャープレ
ートを再クラッチ係合の状態にするものとなっている。

したがって、本発明における歯車変速機の自動変速に
おいては、慣性モーメントの大きな変速段では、クラッ
チの引きずりトルクを無くして滑らかな歯車切換えを可
能とさせ、高変速段の回転慣性モーメントの小さくなっ
ている変速段における変速を開始するとき、プレッシャ
ープレートを途中の行程位置までしか戻さず、且つ歯車
変速機におけるその変速が完了した後のクラッチの再係
合は、その途中の位置から再係合をすることになるか
ら、クラッチ戻しと、そのクラッチ再係合の所用時間が
短くなるようになっているものである。

［実施例］ 以下、実施例に基づいて本発明を説明する。

第１図は、本発明におけるクラッチ制御方法を実施す
るために必要な歯車変換機の一実施例をシステム図によ
って示したものである。

エンジンからの駆動軸1aは、クラッチ１におけるフラ
イホイール1eに連結し、クラッチ１におけるクラッチ板
1bは歯車変速機３における入力軸1cに結合し、アクチュ
エータ２はフライホイール1eに回転可能に結合し、アク
チュエータ２におけるシリンダ2cには、ピストン2dが軸
方向への摺動を可能に嵌合し、クラッチ１におけるプレ
ッシャープレート1dはピストン2dに結合し、スプリング
2eはピストン2dを右方へ附勢する方向に附勢力を与え、
且つその附勢力は、プレッシャープレート1dを右方へ戻
してゆく操作のとき、プレッシャープレート1dがクラッ
チ板1bから僅かに切り離された状態において、そのスプ
リング自由長となる特性になっており、押しのけ室2fは
ロータリジョイント2aを介して流体切換弁機構４に連通
し、押しのけ室2gはロータリジョイント2bを介して流体
切換弁機構４に連通し、歯車変速機３の出力軸3aは、図
示していない自動車の駆動輪に連動し、流体切換弁機構
４は制御装置５によって操作される構成となっている。

また、クラッチ１は湿式クラッチであり、クラッチ板
1bには、図示していない潤滑油の噴霧が供給できる構成
となっている。

以下の本発明における実施例の厚生において、以下そ
の作用を説明する。

自動車の停止状態から歯車変速機の第１速あるいは後
退運転へ設定した発進時におけるクラッチの自動操作に
おいては、運転者の発進指示によって、制御装置５が流
体切換弁機構４に指令を発進し、そのことによって流体
切換弁機構４は、ロータリジョイント2aを介して押しの
け室2fへ圧力流体を圧送し、且つ同時に、押しのけ室2g
はロータリジョイント2bを介して、流体切換弁機構４内
におけるリザーバに開放されてゆく。

その結果、ピストン2dは押しのけ室2fに生じた流体圧
力によって、その全行程を右方へ移行し、その移行は、
同時に、プレッシャープレート1dを全行程戻し、クラッ
チ１におけるフライホイール1eとの間の引きずりトルク
が完全に生じない状態に設定する。

すなわち、そのプレッシャープレート1dの全行程の戻
し位置は、ピストン2dがシリンダ2cの端部に当接するま
での位置であって、設計時において設定されているもの
である。

この状態において、制御装置５からの指令によって流
体切換弁機構４は歯車変速機３の変速段を第１速あるい
は後退の発進時の態勢に設定する。

このように歯車変速機３における第１速あるいは後退
の変速位置への設定が完了し、且つ運転者がアクセルペ
ダルを踏み込んでゆくと、その踏み込み信号による制御
装置５からの指令によって、流体切換弁機構４は押しの
け室2fをリザーバに開放してゆくと共に、押しのけ室2g
へ圧力流体を圧送してゆき、その結果、押しのけ室2gに
生じている流体圧力は、ピストン2dを介してプレッシャ
ープレート1dを左方へ押圧して、クラッチ１を再係合の
状態に戻して、自動車を発進させてゆく。

このように第１速あるいは後退運転の発進時における
歯車変速の状態において、プレッシャープレート1dをそ
の全行程にわたって戻す理由は、その低変速段にするた
めの変速歯車系の回転慣性モーメントが大きくならざる
をえなくなっているため、クラッチ１を完全に切り離し
て、クラッチ１における引きずるトルクを無くしておか
ないと、歯車変速機３における歯車切り換えの同期が容
易に行われないからである。また、この操作は従来の操
作と同じである。

このような低変速機への変速に対して、歯車変速機３
が第１速に設定され、クラッチ１が係合状態にあって、
自動車が走行している状態においては、エンジンからの
動力が、駆動軸1a、フライホイール1e、クラッチ板1b、
入力軸1c、歯車変速機３および出力軸3aを介して駆動輪
を駆動した状態となっている。

なお、この出力軸3aを駆動している場合においては、
押しのけ室2gに生じている流体圧力によって、スプリン
グ2eの附勢力に抗して、ピストン2dはプレッシャープレ
ート1dを介してクラッチ板1bをフライホイール1eへ圧接
させ、フライホイール1eとクラッチ板1b係合した状態と
したままとなっている。

このような自動車の走行状態において、歯車変速機３
の変速比を更にシフトアップあるいは第２速から第１速
へのシフトダウンを除いたシフトダウンをする変速の作
用は下記のようになっている。

制御装置５が、エンジンのスロットル開度、出力軸3a
の回転速度等の値によって、該変速すべき状態を演算
し、その変速すべき状態に達したときは、制御装置５か
ら流体切換弁機構４への指令によって、流体切換弁機構
４が押しのけ室2fと押しのけ室2gを連通させる。

このことによって、押しのけ室2fと押しのけ室2gの間
には流体の圧力差が零となるから、ピストン2dに作用し
ているスプリング2eの附勢力がピストン2dを介して、プ
レッシャープレート1dを右方へ戻してゆく。

この場合において、上述のように、スプリング2eの自
由長が非常に短くなっているから、そのプレッシャープ
レート1dの右方への移行は、クラッチ板1bをフライホイ
ール1eから十分に切り離した十分な距離があって、且つ
最短の距離に相当する位置に達した状態において、スプ
リング2eが自由長に達する状態になっている。しかし、
そのプレッシャープレート1dの右方への戻しは、クラッ
チ板1bの傾斜等によって、ある程度クラッチ板1bとフラ
イホイール1eとの間の引きずりトルクが生じてもよい範
囲の戻し位置となっている。

すなわち、そのスプリング2eによってプレッシャープ
レート1dが右方へ戻される距離は、従来のプレッシャー
プレート1dが戻される全行程の途中に留まる距離となっ
ており、その途中に相当する位置へプレッシャープレー
ト1dが戻された状態において、ピストン2dはシリンダ2c
とのシール抵抗によって、その位置に停止している。

ここで、そのスプリング2eによってプレッシャープレ
ート1dが全行程の途中まで戻される位置は、設計時にお
いて設定された一定の位置である。

また、この場合、クラッチ板1bへの噴霧供給量は、引
きずりトルクを低減するため、絞っている。

又この場合において、流体切換弁機構４は押しのけ室
2fおよび2gの両者を共に加圧状態にしている。

このように、プレッシャープレート1dが僅かに右方へ
戻され、クラッチ板1bが駆動軸1aに対して非係合になっ
たことを制御装置５が検出すると、制御装置５は流体切
換弁機構４に指令して、流体切換弁機構４によって、歯
車変速機３を必要な変速比の歯車系に切換える。

ここで、第２速以上、あるいは第３速以上の変速設定
においては、それらの歯車変速機３における歯車系の回
転慣性モーメントが小さな値となっているため、微小な
ある程度のクラッチ１における引きずりトルクが生じて
いても、その変速同期は容易に行われる。

上記歯車変速機３における変速が完了すると、制御装
置５は、押しのけ室2fと押しのけ室2gとの連通を閉じ、
且つ押しのけ室2fをリザーバに開放すると同時に押しの
け室2gにおける流体圧力を高めてゆく。

ここで、アクチュエータ２において、歯車変速機３の
変速中に、押しのけ室2fと押しのけ室2gを連通し、且つ
その両者を加圧した状態としたままにしておき、その歯
車変速機３における歯車切換後において押しのけ室2fを
リザーバに開放する操作は、押しのけ室2gに圧力が立ち
上っている状態から、押しのけ室2fをリザーバに開放す
る操作となるため、押しのけ室2gおよび2fをリザーバに
開放した状態から押しのけ室2gへ流体圧力を立ち上げる
方法に対して、その圧力の立ち上がる時間を短縮させる
ことに貢献しているものである。

なお、上記実施例においては、歯車変速機３の第２速
以上の自動変速中において、プレッシャープレート1dを
スプリング2eの附勢力によってのみ戻しているが、この
戻しは、流体切換弁機構４から流体圧力のパルス信号を
１パルスを送り、そのパルス圧力によって、プレッシャ
ープレート1dを僅かな所定の距離について戻す構成とし
てもよい。

このように本発明は、歯車変速機３における変速段を
低変速段と高変速段に区分けして変速を行う方法として
いる。

又、そのことによって、低変速段において歯車変速機
３における歯車切換えを滑らかに行うとともに、高変速
段の変速においては、特に歯車列慣性モーメントの小さ
な変速段のみを対象にしているため、ある程度のクラッ
チ引きずりトルクを持たせた短いクラッチの引き離しつ
まり切り離れ始め位置による変速を可能にするものであ
る。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明における効果
は下記のとおりである。

1:本願発明は、大きなトルクを伝達する湿式クラッチ１
を使用した歯車変速機３の変速方法において、歯車変速
機３における歯車列の慣性モーメントが大きな値となっ
ている低変速段においては、クラッチ１をフルストロー
ク切り離した引きずりトルクの全く生じない制御によっ
て滑らかな歯車切換を可能とし、且つ歯車変速機３にお
ける歯車列の慣性モーメントが小さな値となっている高
変速段においては、クラッチ１の切り離れ始め位置での
クラッチ・ストロークの短い切り放しによって変速を行
うから、その変速時間を短くできる。

2:この場合にあって、その区分されている高変速段は歯
車列の慣性モーメントが小さな値となっているから、あ
る程度、クラッチ１に引きずりトルクが生じても変速が
可能である。したがって、その高変速段への変速におい
ては、その分、クラッチ１の切り離れ始め位置の設定精
度を高めなくてもよいことになる。

このことは、設計時におけるクラッチ１の切り離れ始
め位置の設定と制御が、その分、楽になる利点を有する
ことになる。

3:特に、その切り離れ始め位置の精度を高く設定できる
ときは、そのクラッチ切り放し位置がクラッチ１の引き
ずりトルクの存在してもよい側に設定できるから、その
クラッチ切り放しのストロークを更に短くすることが可
能となる。このことは、更に、その分、制御時間を短縮
できることになる。

4:請求項２におけるように、高変速段への変速をする
際、プレッシャープレート1dを全戻しの途中の所定の位
置まで戻す、その戻し位置をスプリング2eの自由長の長
さ設定のみによって設定できることは、そのクラッチ１
の切り放し位置を検出するための検出時間を必要とせ
ず、その制御時間を短くできる。また、そのクラッチ１
のその切り放し位置の検出を必要としないことは、その
制御装置を単純にして安価にすることができる。

5:請求項２におけるように、高変速段への変速をする
際、上記のようにスプリング2eの附勢力のみによってプ
レッシャープレート1dを全戻しの途中の所定の位置まで
戻し、その際、アクチュエータ２による作用力を消滅さ
せておく方法として、一方の押しのけ室2fと他方の押し
のけ室2gとを共に、同じ加圧状態にする方法を採用する
場合は、歯車変速機３におけるその高変速段への歯車切
換えが完了後のクラッチ係合をスピードアップさせるこ
とができる。

それは、上述のように一方の押しのけ室2fを開放し他
方の押しのけ室2gの油圧がプレッシャープレート1dを係
合させるとき、既に他方の押しのけ室2g側は油圧を立ち
上げたままにしているから、その油圧の立ち上がるまで
の時間を節約でき、その分、制御時間を短縮できること
になるからである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明におけるクラッチ制御方法を実施する
ために必要な歯車変速機の一実施例をシステム図によっ
て示したものである。 実施例に使用した主な符号は下記のとおりである。 1:クラッチ、1b:クラッチ板、1d:プレッシャープレー
ト、2:アクチュエータ、2fおよび2g:押しのけ室、2d:ピ
ストン、2e:スプリング、3:歯車変速機。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンから出力の駆動軸（1a）、湿式の
   クラッチ（１）および歯車変速機（３）を介して駆動輪
   を駆動する自動変速装置が、前記クラッチを切り離し、
   前記歯車変速機における変速段を他の変速段に切り換
   え、しかる後、再び前記クラッチを係合させてその変速
   段の変速を完了させる制御において、 上記クラッチを切り離す部分の制御は、前記歯車変速機
   における低変速段への変速の時においては、その変速の
   開始からその低変速段への歯車切り換えが完了するま
   で、前記クラッチにおけるプレッシャープレート（1d）
   の戻しを設計時に設定されている所定の全戻しの位置ま
   で戻して、その位置に固定しておき、前記歯車変速機に
   おける高変速段への変速の時は、その変速の開始からそ
   の高変速段への歯車切り換えが完了するまで、前記プレ
   ッシャープレートの戻しを、前記全戻しの行程中、設計
   時に設定されている所定の途中の戻し位置まで戻して、
   その位置に固定しておくことを特徴とするクラッチ制御
   方法。
2. 【請求項２】プレッシャープレート（1d）を全戻しの位
   置まで戻す操作は、アクチュエータ（２）における一方
   の押しのけ室（2f）への圧力流体の圧送によって行い、
   前記プレッシャープレートのクラッチ係合の操作は、前
   記アクチュエータにおける他方の押しのけ室（2g）への
   圧力流体圧送によって行い、高変速段への変速時におけ
   る前記プレッシャープレートの戻しは、前記一方の押し
   のけ室と前記他方の押しのけ室を連通させることによっ
   てその両押しのけ室の油圧作用力を打ち消し合う状態に
   しておき、スプリング（2e）の附勢力によって前記プレ
   ッシャープレートを全戻しの上記所定の途中まで戻し、
   前記スプリングの自由長は、その附勢力によって前記プ
   レッシャープレートが前記途中の位置まで戻されるに相
   当した長さとなっているものである特許請求の範囲第１
   項記載のクラッチ制御方法。